生态学 -第三章 种内与种间关系

(1)、生态位是从物种的观点定义的，它与生境具有 不同的含义。
(2)、他将种间竞争作为生态位的特殊的环境参数。
(3)、物种的生态位也将被生境所限制，生境会使生 态位的部分内含缺失。
基础生态位：物种能够栖息的理论上 的最大空间，没有种间竞争的种的生 态位。
实际生态位：物种能够占据的生态位 空间。（由竞争和捕食胁迫造成，互 利共生可扩大实际生态位）。
生态位分化与重叠
三个共存物种的资源利用曲线。 (a) 图生态位狭，相互重叠少； (b) 图生态位宽，相互重叠多。 d--为曲线峰值间的距离，w--为曲线的标准差
d>w : 种间竞争小，种内竞争强度大。 w>d: 种内竞争小，种间竞争强度大。 竞争释放：在缺乏竞争者时，物种扩张其实际生态位的现象。
竞争排斥原理与生态位的概念应用到自然生物群落的要点：
第三节 种内与种间关系
一、 种内关系 1、密度效应 2、动植物的性行为
二、 种间关系 1、高斯假说 2、Lotka-Volterra模型 3、生态位理论 4、他感作用 5、捕食作用 6、寄生与共生
一、种内关系
1、密度效应
密度效应——在一定时间内，当种群的个体数目增加 时，就必定出现邻接个体之间的相互影响，称为密度 效应或邻接效应。
1、高斯假说(竞争排斥原理)
在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、具有相 同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争 者不能共存。
2、Lotka-Volterra模型
物种1 物种2
dN1 / dt r1N1(K1 N1 / K1) dN2 / dt r2 N2 (K2 N2 / K2 )
化学物质，对其他物质产生直接或间 接的影响。
(2)、他感作用的物质 乙烯、香精油、酚及其衍生物、不饱和内酯、生物碱、 配糖体
(3)、他感作用的生态学意义 1)、他感作用的歇地现象 2)、他感作用和植物群落中的种类组成 3)、他感作用与植物群落的演替
二、种间关系
种间竞争 是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源、空间 时而产生的相互抑制的现象。
(4)、社会等级
社会等级是指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序 的等级现象。
等级形成的基础是支配行为，或称支配-从属关系。
社会等级的优越性包括优势个体在食物、栖所、配偶选 择中均有优先权 。
领域性和社会等级是两类重要的社会性行为，与种群调 节有密切联系。
3、他感作用
(1)、概念 他感作用——一种植物通过向外体分泌代谢过程中的
密度制约 非密度制约
内源性 外源性
(1)、 最后产量衡值法则
不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同 时，植物的最后产量差不多总是一样的。
最后产量衡值法则可表示为：Y= W ×d = Ki
其中：W 表示植物个体平均重量；d为密度；Y为单位面积产 量；Ki是一常数。
(2)、–3/2自疏法则
该法则可用下式表示： W = C × d-3/2
两边取对数得： lgW = lgC – 3/2lgd W 表示植物个体平均重量；d为密度；C是一常数 自疏现象
2、动植物的性行为
(1)、植物的性别系统 雌雄同花：大多数植物种，如剑麻 雌雄同株异花：两类花，如玉米 雌雄异株：较少，如银杏
(2)、动物的婚配制度 1）婚配制度
N1
)
两个种的竞争结果有以下四种：
(1)、α>K1/K2 或β>K2/K1，两个种都可能获胜； (2)、α>K1/K2 或β<K2/K1，物种1将被排斥，物种2取胜； (3)、α<K1/K2 或β>K2/K1，物种2将被排斥，物种1取胜； (4)、α<K1/K2 或β<K2/K1，两个种共存，达到某种平衡。
婚配制度是指种群内婚配的种种类型，包括配偶的数目， 配偶持续时间，以及对后代的抚育等。
美国生态学家Wilson 认为： 高等动物最常见的婚配制度是一雄多雌制，而一雄一雌的 单配偶制则是由原始的一雄多雌的多配偶制进化而来的。
2）婚配制度的类型 • 单配制
一雄多雌 • 多配制
一雌多雄
3）决定婚配制度类型的环境因素
资源的分布是决定动物婚配制度的主要生态因素，尤其是食 物和营巢地在空间和时间上的分布情况。
(3)、领域性
领域是指由个体、家庭或其它社群单位所占据的，并积极保 卫不让同种其它成员侵入的空间。
以威胁、直接进攻驱赶入侵者等，称为领域行为。
具领域性的种类在脊椎动物中最多，尤其是鸟兽。
特点： • 领域面积随其占有者的体重而扩大 。 • 领域面积受食物品质的影响 • 领域面积和行为往往随生活史，尤其是繁殖节律而变化。
(1)、一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其 中一个种终究要灭亡；
(2)、一个稳定的群落中，由于各种群在群落中具有各自的 生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落 的稳定；
(3)、一个相互起作用的、生态位分化的种群系统，各种群 在它们对群落时间、空间和资源的利用方面，以及相 互作用的可能类型方面，都趋向于互相补充而不是直 接竞争。
式中：N1、N2——两个物种的种群数量 K1、K2——两个物种种群的环境容纳量 r1、r2——两个物种种群增长率 α——种2的一个个体对物种1的竞争系数 β——种1的一个个体对物种2的竞争系数
物种1 物种2
dN1 dt
r1N1 ( K1
N1 N2 )
K1
dN2 dt
r2 N2 (
K2
N2 K2
一些区域去除狐狸，另一些 区域去除小型食肉动物
北美野兔数量在去除狐狸的 情 况 下 增 加 300%， 但在 去除 小型食肉动物的情况下数量没 有变化
澳洲野犬的控制和排除
十多种中型哺乳动物数量增 加，野猪数量大增
(2)、食草作用
食草是广义捕食的一种类型。其特点是植物不 能逃避被食，而动物对植物的危害只是使部 分机体受损害，留下的部分能够再生。
4、捕食作用 (1)、捕食者与猎物 捕食：一种生物摄取其它种生物个体 的全部或部分为食。
猎物：前者称为捕食者，后者称为猎 物或被食者。
• 食草动物 • 食肉动物 • 杂食动物
被捕食者 捕食者
捕食对猎物数量影响的一些例子
实验
结果
将鸭捕食者（狐狸、浣熊、 鸭 营 巢 密 度增 加 300%， 筑 獾和条纹鼬）从营巢区域除去 巢成功率增加50%
草食动物对植物的危害
植物的补偿作用
(3)、防卫反应：机械防御或化学防御
(4)、植物和草食动物的协同进化
协同进化：指在进化过程中，一个物种的性状 作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种 的性状本身又作为前一物种性状的反应而进化的 现象。
5、寄生与共生
(1)、寄生
寄生是指一个种（寄生物）寄居于另 一个种（寄主）的体内或体表、靠寄 主体液、组织或已消化物质获取营养 而生存。
பைடு நூலகம்
影响有机体的每个条 件，和有机体能够利 用的每个资源都可以 被认为是一个轴或维， 在此轴或维上，可以 定义有机体将出现的 一个范围。
同时考虑一系列这样 的维，就可以得到有 机体生态位的一个增 强 了 的 定 义 图 ----- 生 态位空间(n维生态位)
G.E.Hutchinson 的生态位概念中的重要观点：
利用输入比率与输出比率关系判断竞争结果 大麦(N1)胜出
比率=大麦种子数/燕麦种子数 =N1/N2
3、生态位理论
生态位：指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上 的位置及其与相关种群之间的功能关系，即物种在生物 群落或生态系统中占据的地位和角色。
Grinell 在1917年最早提出(空间生态位) Elton在1927年再定义(物种在生物群落中的地 位与功能作用----营养生态位)， Hutchinson在1957年提出n-维生态位的概念
(2)、偏利共生 对一方有利，对另一方无害的共生关系。如附
生植物(部分兰花、蕨类植物) (3)、互利共生： 对双方都有利的共生关系： 如地衣(藻-真菌)、根瘤(豆科植物-固氮菌)等